第 18 章：子 Agent 调度——AgentTool 与任务委派

18.1 为什么需要子 Agent？

想象你在做一个大型项目：修复一个跨三个模块的 bug。你可能需要：

  1. 在模块 A 中找到问题的根源
  2. 在模块 B 中理解相关的接口定义
  3. 在模块 C 中实现修复
  4. 运行所有测试验证修复

如果主 Agent 串行执行这些步骤，每一步都要等待上一步完成。但如果能同时委派多个子 Agent 并行探索，效率会大幅提升。

这就是 AgentTool 的核心价值——让 Agent 能创建子 Agent 来处理子任务。

18.2 AgentTool 的输入设计

AgentTool 的输入 Schema 体现了任务委派的核心抽象：

z.object({
  description: z.string().describe('A short (3-5 word) description of the task'),
  prompt: z.string().describe('The task for the agent to perform'),
  subagent_type: z.string().optional().describe('The type of specialized agent'),
  model: z.enum(['sonnet', 'opus', 'haiku']).optional().describe('Model override'),
  run_in_background: z.boolean().optional().describe('Run in background'),
  // 多 Agent 参数
  name: z.string().optional().describe('Name for spawned agent'),
  team_name: z.string().optional().describe('Team name'),
  isolation: z.enum(['worktree', 'remote']).optional().describe('Isolation mode'),
  mode: permissionModeSchema().optional(),
})

每个参数都有其设计理由：

  • description：简短的任务描述，用于 UI 展示和日志记录，不影响 Agent 行为
  • prompt：完整的任务指令，是子 Agent 的"用户消息"
  • subagent_type：选择专用的 Agent 类型（通用、探索、计划等）
  • model：成本/质量权衡——简单任务用 Haiku，复杂任务用 Opus
  • run_in_background：长时间任务异步执行
  • isolation：worktree 模式在独立 Git 分支上工作，避免修改主工作区
  • name + team_name：多 Agent 组队时的标识参数

一个值得注意的设计是：Schema 本身会根据运行时特性动态调整。例如，当 Fork 实验开启时，run_in_background 会被从 Schema 中移除——模型根本看不到这个参数。这种"根据能力动态调整 Schema"的设计确保了模型只会尝试系统当前支持的参数。

18.3 子 Agent 的类型系统

Claude Code 支持多种类型的子 Agent。builtInAgents.ts 中定义了内置的 Agent 类型：

flowchart TD A["Agent 定义来源"] --> B["内置 Agent
代码中硬编码"] A --> C["自定义 Agent
.claude/agents/*.md"] A --> D["插件 Agent
plugins/ 目录"] A --> E["协调器 Agent
Coordinator Mode"] B --> B1["General Purpose
全功能 Agent"] B --> B2["Explore Agent
代码探索专用"] B --> B3["Plan Agent
计划制定专用"] B --> B4["Verification Agent
结果验证专用"] C --> C1["用户级 Agent
~/.claude/agents/"] C --> C2["项目级 Agent
.claude/agents/"] C --> C3["策略级 Agent
managed settings"] style B fill:#e1f5fe style C fill:#fff3e0 style D fill:#e8f5e9 style E fill:#f3e5f5

每个 Agent 类型由 AgentDefinition 描述。除了基本字段（名称、描述、系统提示），这个定义还包含了许多控制 Agent 行为的配置：

  • tools / disallowedTools：限制或扩展 Agent 可用的工具集
  • permissionMode：覆盖默认的权限模式
  • model：指定模型偏好（或 "inherit" 继承父 Agent）
  • mcpServers：Agent 专用的 MCP 服务器配置
  • isolation：指定是否在独立 worktree 中工作
  • background：标记此 Agent 是否总是后台运行
  • maxTurns：限制 Agent 的最大轮次
  • memory：指定持久化记忆的范围（user/project/local）
  • requiredMcpServers：声明依赖的 MCP 服务器，缺失时 Agent 不可用

requiredMcpServers 是一个精巧的设计。它允许 Agent 声明"我需要 GitHub MCP 服务器才能工作"。在运行时，系统会检查所需的 MCP 服务器是否已连接且有可用的工具。如果 Agent 类型被选中但所需的 MCP 服务器不可用，系统会立即报错，而不是让 Agent 在执行过程中才发现缺少能力。

18.4 任务委派流程

flowchart TD A["Agent 调用 AgentTool"] --> B{"是多 Agent
组队请求？"} B -->|"team_name + name"| C["spawnTeammate()
创建协作队友"] B -->|"No"| D{"subagent_type
是否指定？"} D -->|"指定"| E["查找 AgentDefinition"] D -->|"未指定 + Fork 开启"| F["Fork 路径
继承父 Agent"] D -->|"未指定 + Fork 关闭"| G["默认通用 Agent"] E --> H{"Agent 需要
特定 MCP 服务器？"} H -->|"Yes"| I["等待 MCP 连接
最多 30 秒"] H -->|"No"| J["继续"] I --> J J --> K{"需要隔离？"} K -->|"worktree"| L["createAgentWorktree()"] K -->|"None"| N["直接执行"] L --> O{"同步还是异步？"} N --> O O -->|"同步"| P["runAgent()
阻塞等待结果"] O -->|"异步"| Q["registerAsyncAgent
后台运行"] P --> R["返回子 Agent 结果"] Q --> S["返回 async_launched 状态"] style C fill:#e1bee7 style L fill:#fff3e0 style P fill:#c8e6c9 style Q fill:#bbdefb

委派流程有几个值得关注的决策点：

MCP 服务器等待。如果 Agent 声明了 requiredMcpServers，但所需的 MCP 服务器还在连接中，系统会最多等待 30 秒（每 500ms 轮询一次）。如果连接失败，会立即报错而不是继续等待。这种"有超时的等待"避免了无限阻塞，同时给了慢速 MCP 服务器一个启动的机会。

Agent 权限过滤。在选择 Agent 之前，系统会先过滤被 deny 规则拒绝的 Agent 类型。如果用户配置了 Agent(explore) → deny，即使 explore Agent 存在，也不会出现在可选列表中。

18.5 同步与异步：两种委派模式

AgentTool 支持两种执行模式，对应不同的使用场景。

同步模式

子 Agent 阻塞主 Agent 的当前轮次。主 Agent 等待子 Agent 完成，然后继续工作。适用于快速的探索性任务和需要立即使用结果的任务。

异步模式

子 Agent 在后台运行，主 Agent 立即继续工作。适用于长时间运行的任务（运行测试套件、构建项目）和可以独立完成的任务。异步模式下，子 Agent 完成后通过通知系统告知主 Agent。

异步执行的触发条件不仅仅是 run_in_background === true。以下任一条件成立时，子 Agent 都会异步执行：

  • Agent 定义中 background: true
  • 协调器模式（所有子 Agent 异步）
  • Fork 实验开启
  • 主动式（Proactive）/ 助手（Assistant）模式
const shouldRunAsync = (
  run_in_background === true ||
  selectedAgent.background === true ||
  isCoordinator ||
  forceAsync ||
  assistantForceAsync
) && !isBackgroundTasksDisabled

这种"多重触发条件"的设计反映了一个原则：Agent 的执行模式应该由系统和上下文共同决定，而不是完全依赖模型的判断。在某些模式下，系统比模型更清楚应该异步执行。

18.6 上下文隔离：父子 Agent 的状态边界

子 Agent 不应该看到或修改父 Agent 的所有状态。createSubagentContext() 在 forkedAgent.ts 中创建了一个受限的上下文，实现了精细的状态隔离：

flowchart TD subgraph "父 Agent 上下文" A["readFileState 文件缓存"] B["messages 消息历史"] C["abortController 取消控制"] D["setAppState 全局状态"] E["contentReplacementState
内容替换决策"] F["toolDecisions 工具决策"] end subgraph "子 Agent 上下文（隔离）" A1["cloneFileStateCache
克隆的文件缓存"] B1["[] 空消息列表"] C1["createChildAbortController
子取消控制器"] D1["() => {} no-op
setAppState"] D2["setAppStateForTasks
保留（任务注册）"] E1["cloneContentReplacementState
克隆的内容替换"] F1["undefined
空工具决策"] end A -->|"克隆"| A1 B -->|"不共享"| B1 C -->|"父子链接"| C1 D -->|"隔离"| D1 D -->|"保留"| D2 E -->|"克隆"| E1 F -->|"不共享"| F1 style A1 fill:#c8e6c9 style D1 fill:#ffcdd2 style D2 fill:#fff3e0

这个设计有几个精妙之处：

克隆而非共享文件缓存。子 Agent 看到父 Agent 的读取历史（可以避免重复读取），但子 Agent 的读取不影响父 Agent 的去重逻辑。

独立的消息列表。子 Agent 的对话历史是独立的，不会污染父的上下文。但 setAppStateForTasks 保留了——这是因为后台任务的注册和取消必须到达根状态存储，否则异步 Agent 的 bash 任务会变成孤儿进程。

选择性共享。createSubagentContext 提供了 shareSetAppState、shareAbortController 等选项，允许调用方在需要时打破隔离。这种"默认隔离，显式共享"的设计比"默认共享，显式隔离"安全得多。

克隆内容替换状态。对于 Fork 路径（利用 prompt 缓存的子 Agent），内容替换决策需要与父 Agent 一致，否则相同的消息可能产生不同的替换结果，导致 API 请求前缀不同，缓存命中失败。

18.7 子 Agent 的工具池

子 Agent 拥有自己独立的工具池，通过 assembleToolPool() 独立组装：

const workerPermissionContext = {
  ...appState.toolPermissionContext,
  mode: selectedAgent.permissionMode ?? 'acceptEdits'
}
const workerTools = assembleToolPool(workerPermissionContext, appState.mcp.tools)

这意味着子 Agent 的工具集独立于父 Agent 的工具限制，权限模式也可以通过 Agent 定义覆盖。源码注释解释了这个设计决策：

Workers always get their tools from assembleToolPool with their own permission mode, so they aren't affected by the parent's tool restrictions.

这个决策反映了一个权衡：安全性 vs. 能力。如果子 Agent 继承父 Agent 的所有限制，可能导致"能力不足"的子 Agent 无法完成任务。Claude Code 选择了按 Agent 定义配置权限，而不是简单地继承或忽略。

Agent 专用 MCP 服务器

Agent 定义中的 mcpServers 字段允许每个 Agent 声明自己需要的 MCP 服务器。在 Agent 启动时，initializeAgentMcpServers() 会连接这些服务器，将工具添加到 Agent 的工具池中。当 Agent 完成时，这些临时连接会被清理。

这个设计使得 Agent 的能力是"自包含"的——一个需要 GitHub 操作的 Agent 可以声明自己的 GitHub MCP 服务器，而不依赖于父 Agent 是否已经连接了这个服务器。

18.8 Fork 路径：共享上下文的缓存优化

Fork 路径是一种特殊的子 Agent 模式，其核心目标是利用 API 的 prompt 缓存来节省 token。

sequenceDiagram participant Parent as 父 Agent participant API as Anthropic API participant Child as Fork 子 Agent Parent->>API: 系统提示 + 历史消息 + assistant tool_use API-->>Parent: prompt 缓存命中 ✓ Note over Parent,Child: Fork 子 Agent 继承相同的请求前缀 Child->>API: 系统提示 + 历史消息 + fork 消息 API-->>Child: prompt 缓存命中 ✓ (前缀完全相同)

Fork 的工作方式：

  1. 子 Agent 继承父 Agent 的完整系统提示（而非 FORK_AGENT 自己的）
  2. 消息历史通过 buildForkedMessages() 构建——克隆父的助手消息，为非当前工具创建"虚拟"工具结果，为当前工具创建包含子任务指令的结果
  3. 子 Agent 的 API 请求前缀与父 Agent 完全相同，服务器端的 prompt 缓存可以直接命中

Fork 有递归防护——fork 的子 Agent 不能再 fork：

if (toolUseContext.options.querySource === `agent:builtin:${FORK_AGENT.agentType}`
    || isInForkChild(toolUseContext.messages)) {
  throw new Error('Fork is not available inside a forked worker.')
}

这种"共享前缀 + 独立后缀"的模式在 Agent 系统中有广泛应用——它展示了如何在保持缓存命中的同时给予子 Agent 独立的任务。

18.9 Worktree 隔离：安全的并行修改

当 isolation: 'worktree' 时，子 Agent 在独立的 Git worktree 中工作：

if (effectiveIsolation === 'worktree') {
  const slug = `agent-${earlyAgentId.slice(0, 8)}`
  worktreeInfo = await createAgentWorktree(slug)
}

worktree 隔离意味着：

  • 子 Agent 的文件修改不影响主工作区
  • 完成后可以将 worktree 的更改合并回来
  • 多个子 Agent 可以在不同的 worktree 中并行工作，互不干扰

这解决了一个根本问题：多个 Agent 同时编辑同一个项目会导致冲突。worktree 为每个 Agent 提供了独立的工作空间。当 Fork 路径与 worktree 隔离结合时，系统会在子 Agent 的 prompt 中注入路径转换提示，告诉它当前在 worktree 中工作。

18.10 子 Agent 的生命周期管理

子 Agent 的生命周期由 LocalAgentTask 管理。它维护了所有活跃 Agent 的注册表，支持以下操作：

  • 注册：registerAsyncAgent() 创建新的后台 Agent 任务
  • 进度更新：updateAgentProgress() 记录 Agent 的执行进度
  • 完成：completeAgent() 记录结果并通知父 Agent
  • 失败：failAgent() 记录错误并通知父 Agent
  • 终止：killAgent() 发送 abort 信号并清理资源（包括子 Agent 的 Shell 任务）

前台任务（registerForeground）会阻止 Agent 主循环提交新消息——确保当前任务完成后才处理下一轮。

18.11 设计启示

AgentTool 的设计教会我们：

委派需要清晰的契约。 父 Agent 通过 prompt 传达任务，子 Agent 通过返回值报告结果。这个简单的契约足以处理大多数任务委派场景。description 用于 UI 展示但不影响行为——这种"接口层"和"展示层"的分离是好的 API 设计。

上下文隔离是必要的，但要有选择性的共享机制。 父子 Agent 之间的状态隔离（文件缓存、消息历史、全局状态）防止了意外的状态污染。但某些状态（如任务注册）必须穿透隔离层。createSubagentContext 的"默认隔离，显式共享"模式是一个值得学习的模式。

异步执行是 Agent 系统的关键能力。 不是所有任务都需要同步完成。后台执行 + 通知机制让 Agent 可以并行处理多个子任务，大幅提高效率。更重要的是，异步的触发条件不仅来自模型请求，还来自系统判断——在某些场景下，系统比模型更清楚应该异步。

缓存感知的设计可以大幅降低成本。 Fork 模式展示了如何通过共享 API 请求前缀来利用 prompt 缓存。在多 Agent 系统中，token 成本是主要的运营开销——任何能利用缓存的设计都是值得的。

Agent 的能力应该是自包含的。 通过 mcpServers 字段，每个 Agent 可以声明自己需要的 MCP 服务器。这种"声明式依赖"比"假设环境已准备好"更健壮——Agent 不需要知道运行时环境中已有哪些 MCP 服务器，它只需要声明自己需要什么。

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